Kompakte Galaxien im frühen Kosmos tatsächlich sehr massereich

Größenvergleich einer kompakten massereichen Galaxie im frühen Universum mit der Milchstraße heute. [NASA, ESA, and A. Feild (STScI)]In den letzten drei Jahren hat sich überraschend gezeigt, dass die ältesten und leuchtkräftigsten Galaxien im frühen Universum ungefähr dieselben Massen besitzen wie die Elliptischen Galaxien heute, dabei aber wesentlich kleiner sind: In den vergangenen 10 Milliarden Jahren sind sie um einen Faktor 5 im Durchmesser angeschwollen. Das ergab für viele Theoretiker so wenig Sinn, dass lieber an den Massenbestimmungen gezweifelt wurde – aber jetzt ist es in einem (offenbar typischen) Fall gelungen, die hohe Masse direkt zu bestätigen. Nicht weniger als 29 Stunden musste das 8m-Gemini-Süd-Teleskop mit seinem IR-Spektrographen belichten, bis sich die Geschwindigkeitsdispersion, also die Heftigkeit der Sternbewegungen im eigenen Schwerefeld, der Galaxie1255-0 ablesen ließ. Das Ergebnis ist mit 400km/s bis 700km/s doppelt so hoch wie bei der Milchstraße und rekordverdächtig, es spricht für eine Masse von 100 bis 300 Milliarden Sonnenmassen – und das bei einer Galaxie, die nur rund 5000 Lichtjahre Durchmesser hat! Diese Galaxie hat nur etwa 1/6 des Durchmessers der Milchstraße, aber ihre vierfache Masse. Damit kann als gesichert gelten, dass sich ruhige Galaxien bei hoher Rotverschiebung strukturell wie dynamisch markant von den Galaxien des heutigen Kosmos unterscheiden. Und das klassische Bild, dass die heutigen Elliptischen Galaxien durch die Verschmelzung von kleinen Galaxien entstanden sind, will nicht so recht passen: Ein anderer Prozess muss die hohe Anfangsmasse erklären und erst recht, warum sich die Galaxien dann im Laufe der Jahrmilliarden immer weiter aufblähten, ohne noch an Masse zuzunehmen. Vielleicht genügte dazu das ständige Absorbieren von ganz kleinen Galaxien, auf jeden Fall war keine nennenswerte Entstehung neuer Sterne involviert.

Daniel Fischer

HST-Pressemitteilung: hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/24/full